這種方法包括注漿、土壤加固、排水和地層凍結等;預支護法就是在隧道開挖前,先超前對圍巖進行加固,以增加圍巖的自穩能力,并使開挖面周圍應力干擾達到小的方法。超前支護方法主要包括:管棚法,機械預切糟法,預襯砌法,水平旋噴注漿法,超前小導管法,超前錨桿法、凍結法等等。其中管棚法、水平旋噴注漿法、小導管法等支護方法同時也改良和加固了地層。管棚注漿支護:就是把一組鋼管沿開挖輪廓外己鉆好的孔中打入地層內,并與鋼拱架組合形成強大的棚架預支護加固體系,支承來自于管棚上部的荷載,通過鋼管的梅花形布置的注漿孔加壓向地層中注漿,以加固軟弱破碎的地層,提高地層的自穩能力。管棚注漿是一種長距離超前支護方法,超前距離長,剛度較大,適用于掌子面不能自穩、含水的地層,控制地表沉降、防滲止水的效果較好,施工工藝要求較高。如將管棚注漿與小導管補充注漿法結合,除具有大管棚的特點外,能夠防止管棚下方三角土體的塌落,這種長短結合的預支護效果更為理想。管棚支護的主要作用和優點:(1)梁拱效應:先行施設的管棚,以掌子面和后方支撐為支點,形成一個梁式結構,二者構成環繞隧洞輪廓的殼狀結構,可有效圍巖松動和垮塌。。管棚是利用鋼管作為縱向支撐,鋼拱架作為橫向環形支撐,構成縱、橫向整體。梧州隧道管棚超前支護
管棚管施工的時候如何設計參數及漿液量?管棚管施工時,應嚴格參照設計要求備料、施工,以保證注漿的質量。設計參數為:1、管棚管采用Φ108mm,壁厚6mm的熱軋無縫鋼管,長度為20m,堆積體范圍內共3環管棚管,布置在拱頂180°范圍內,管棚環向間距為30cm,距開挖輪廓線30cm,外插角3~5°。鋼管上鉆注漿孔,孔徑10mm,孔間距50cm,梅花形布置,尾部2m范圍內不鉆孔作為止漿段。2、傾角:平行與路線縱坡,方向:平行與路線中線。3、鋼管施工誤差:徑向不大于20cm。4、隧道縱向同一橫斷面內的接頭數不大于50%,相鄰鋼管的接頭至少錯開1m。新疆隧道管棚廠家小管棚管徑一般在φ32~50mm范圍內,多采用管徑為φ42mm的鋼管。
注漿控制要點:①為了保證管棚注漿施工作業順利進行和保證管棚施工質量和安全,注漿前應做好止水止漿墻的施工:為防止注漿薄弱地段地下水涌出作業面及注漿時跑漿,注漿地段的起始處掌子面應噴射20CM厚混凝土(加單層鋼筋網)。此后,每個注漿段終止處留出3米厚圍巖作為止漿巖盤。②注漿孔位要準確,定位偏差應小于5cm,孔底偏差不大于孔深的1%~2%。頂管施工作業過程中會使管內混入一些碎石和碎屑,在注漿施工前一定要用高壓風水進行吹洗,如果管內仍有較大的碎石,應采用小于管棚管內徑的鉆頭,利用鑿眼臺車鉆進將其鉆碎,吹洗干凈。③拌漿時嚴禁紙屑等雜物混入漿液,拌好的漿液要過濾,未經過濾的漿液嚴禁進入泵體,以防堵塞。注漿過程中,要時刻注意泵口及孔口的壓力變化情況,發現問題及時處理。雙液注漿時,要經常測定混合氣候的漿液的凝結時間,防止由于泵及管路故障,造成漿液比例改變而發生事故。注漿過程中,如發現孔口及工作面漏漿,要采取封堵,縮短凝膠時間及采用間歇注漿方式。做好鉆孔、注漿記錄,為分析注漿效果提供依據。注漿結束后,要徹底的清洗泵體和管路,以保證下次注漿安全順利進行。④注漿施工過程中如發現掌子面漏漿,應及時用麻布進行封堵。
管棚管施工要求:(1)為保證成孔質量,防止鄰孔鉆進時前面的成孔坍塌,鉆孔間隔進行。先鉆奇數孔,后鉆偶數孔,成孔直徑為φ140mm,以便順利安裝φ108×6mm鋼花管。即采用大引導孔施工,很大程度上克服在頂管施工作業中送管難的情況發生。(2)施作長管棚時(φ108×6mm),打孔角度洞口段為1°~3°,環向間距40cm,每根長40m(每節長9m,采用長89cm套管連接),施作時每段應交錯搭接3m,管棚管上按間距15cm梅花形鉆10mm的小孔。1節管棚管頂端做成錐型,以便頂進。φ108×6mm管棚管采用4.0m和6.0m兩種規格,奇數孔首根4.0m,偶數孔首根6.0m,其余的均為6.0m,以避免管棚管接頭在同一斷面上。管棚管采用套管聯接。(3)為了確保鉆桿接頭有足夠的強度、剛度和韌性,鉆桿連接套應與鉆桿材質一致,兩端加工內螺紋(配合鉆桿端外螺扣),連接套的壁厚≥10mm。為防止鉆桿在推力和振動力的雙重作用下,上下顫動,導致鉆孔不直,鉆孔時,應把扶直器套在鉆桿上,隨鉆桿向前鉆進向前平移。注漿時,一般采用先低壓、中流量注入,注漿過程壓力逐漸升高,注漿流量逐漸減少;
宜賓鹽坪壩長江大橋是宜賓市城市內環線的重要跨江節點工程,項目建成后將有效改善臨港新區與主城區交通狀況,強化主城區對臨港新區的輻射作用。鹽坪壩雙連拱隧道是宜賓鹽坪壩長江大橋北岸隧道,雙向六車道,全長445m,要穿越以前的電廠粉煤灰堆積山體,地質條件非常復雜,需采用超長、大直徑管棚進行超前支護,管棚直徑需達到108mm以上,長度21m以上,國內鮮有管棚設備能滿足其施工要求。隧道管棚施工現場鹽坪壩雙連拱隧道采用鐵建重工全電腦三臂鑿巖臺車進行管棚施工后,工期縮短,效率比管棚鉆機提高一倍以上,且在現場施工中展現出以下優勢:01設備功能齊全臺車具有自動精細定位、超前地質分析、3D輪廓掃描、自動精細鉆孔、管棚施工、錨桿施工、配合現場裝藥、信息化管理等八大功能,能夠完全適應該隧道施工條件,鉆孔掘進、管棚施工兩不誤。02環境適應能力強該施工隧道穿過粉煤灰堆積山體,粉煤灰受機械震動及鉆頭擾動的影響易發生液化,且遇水后強度將大幅降低,鉆孔過程中掌子面易出現噴砂冒水、塌孔縮徑等現象,因此常規的鉆孔排碴方式無法滿足施工要求。針對此復雜工況,臺車配備了一套專為粉煤灰地層設計的鉆進排碴系統,能有效解決地層液化、塌孔、縮徑等問題。管棚在隧道工程等領域的應用也能夠降低施工難度和成本,提高工程效益。成都隧道管棚采購
管棚可作為盾構機等施工設備的導向結構,確保施工設備的推進方向準確無誤。梧州隧道管棚超前支護
一、什么是超前小導管?超前小導管是隧道工程掘進施工過程中的一種工藝方法,為了保證掌子面在開挖過程中土體不會塌方或產生流沙,開挖前需對前方土體采取超前支護、注漿加固等輔助措施。超前小導管注漿加固地層技術,是通過沿隧道開挖輪廓線外縱向向前傾斜安設注漿管,并注入漿液,達到超前加固圍巖和止水的目的,同時超前小導管還可起到超前管棚管預支護作用。二、什么是管棚管?管棚管是利用鋼管或鋼插板作為縱向預支撐、鋼拱架作為橫向環形支撐,構成縱、橫向整體剛度較大的支護系統,阻止和限制圍巖變形,提前承受早期圍巖壓力。一般管棚管是沿地下工程斷面的一部分或全部,以一定的間距環向布設,形成鋼管棚管護。梧州隧道管棚超前支護